交互计算

交互计算（精选9篇）

交互计算 篇1

1 问题的提出

如今三维计算机动画电影已成为一种现代的娱乐方式。然而如何使计算机工作者同动画导演之间达到一个平衡点,即将来自动画导演的专家知识传递给计算机工作者成为一个研究的热点。在动画电影中,专家知识包括各种形式的情感表达[1],二级表情和手势,输入的条件包括有认知情感的状态[2],环境和个人的不同个性,而相应地输出即为动画中虚拟人物的表达情感。先前的相关研究工作侧重于合成代理,同真实人物双向,实时面对面地接触,它们中没有一个系统能够熟练地使用规则产生输出。由此产生了如何利用导演的专家知识对虚拟人物表情建模这一新的课题。

本文前期的工作主要是在文献[3]的基础上,利用进化计算对TSK模糊神经网络[4]进行学习,训练所用的样本是由一系列动画导演的模糊规则所得到,通过调整模糊神经网络中的隶属度函数参数和真值参数,达到虚拟人物表情建模的目的。前期的工作主要是使训练结果尽可能地模拟和逼近导演的专家知识。但是在实验过程中发现:实验过程一味追求尽可能模拟和逼近专家知识,也可能某个导演的专家知识并不符合人们的实际需要。

基于上述问题,本文在进化算法EC(Evolutionary Computation)的基础上,加入了人的主观判断,称之为交互式进化算法IEC(Interactive EC)[5]。IEC算法融合传统进化算法全局收敛的优点和人的主观。判断实验结果表明,IEC不但具有EC全局收敛能力,克服了BP算法[6]陷入局部最优的缺点,而且收敛速度较EC算法快,同时实时交互控制,一旦虚拟表情输出满足用户的要求即可停止,结果更能符合用户的要求。

2 用于虚拟人物表情建模的TSK模糊神经网络

神经网络系统具有知识的分布式存储,内在的并行处理方式和自适应学习的能力;而模糊逻辑系统适用于直接的知识表达和逻辑推理,善于利用专家知识,但学习能力差。因此,两者具有很强的互补性,而TSK模型[4]具有较好的可解释性和精确性,在众多的领域得到了广泛的应用。本文中,用TSK模糊神经网络来训练虚拟人物表情,它能够结合TSK模糊系统善于利用专家知识和神经网络学习能力强的这两个优点,从而达到训练学习的目的。本文用到了TSK模糊神经网络模型的形式由图1所示。

图1中,输入向量x=(x1,x2,…,xn),1≤n≤3,它表示输入OCC情感[1](如occFear,occHope等),人物个性(如emStability,extroversion等)等影响要素的组合。根据文献[3],对于每一个xi,1≤i≤3,分别对应有五个模糊集VLow,Low,Medium,High和 VHigh,定量取值分别为0.125,0.25,0.5,0.75和0.875。同理,输出向量为y(x)=(y1,y2,…,ym),1≤m≤3,它表示输出表达情感的程度(如outFear,outAnger,outSadness),取值范围在[0,1]之间。规则层节点个数由输入变量个数及模糊集个数决定,取R=5n,它用来表示动画导演的专家知识,由一系列的模糊规则组成(第四部分实验将会具体给出)。综上所述,对这个模型可以用语言描述为:当一个虚拟人物处在一定程度的输入OCC情感,人物个性等影响因素下,根据导演的专家知识,TSK模糊推理出相应表达出来的情感程度。

3 IEC应用于TSK模糊神经网络的学习

由于传统的BP算法不仅收敛速度慢而且容易陷入局部最优这些缺点,故在前期的工作中采用进化计算对网络进行训练,进化算法能够达到全局最优并能克服BP算法中陷入局部最优的缺点。但是在实验过程中发现EC算法具有一定的盲目性,缺少人为干预,故本文采用IEC对网络参数进行学习和调整,它融合了EC的全局优化和人的主观评价,比EC具有更好的优越性。关于IEC的研究最早是Dawkins在1986年的工作中提出,上个世纪九十年代得到广泛的应用,涉及到3D计算机动画、辅助设计、虚拟现实、图像处理等各个领域。它是一种基于人的主观评价的进化优化方法,简单来说就是将一个使用者的判断来代替传统的适应度函数,如图2和图3所示。

对比两图可知,IEC相当于用人的主观判断来代替机器对Fitness计算的功能。在IEC进化策略中选择操作主要通过动画导演,导演根据屏幕输出的虚拟表情的图像,结合自己的理解,选择相应的图像作为下一代,同时也可判断是否应该终止进化操作。在本文中,整个TSK模糊神经网络所需要学习的参数由两部分组成:模糊集参数和真值参数:Numbers=IN×FuzzySets+RULES×(IN+1)×ON。其中:IN为输入向量的个数;FuzzySets为模糊集个数及其中隶属函数参数的乘积数;RULES为规则数;ON为输出向量的个数。相应的,可以确定所需要训练的个体大小为Numbers,个体数popSize设置为20。都对应的遗传操作如下:

(1) 选择操作 图2中选择操作运用最佳保留原则,就是将当前群体中适应度最高的个体复制到下一代群体中,而在图3中的选择操作主要通过人来完成,运用使用者的主观判断来决定个体的取舍。

(2) 交叉操作 由于所训练的参数是由两个部分组成,故对于个体间的交叉操作也需要分开进行。相应地分为模糊集参数之间的交叉和真值参数之间的交叉。交叉概率Pc对个体Gi和Gi+1交叉操作产生新个体G′i和G′i+1,没有进行交叉操作的个体进行直接复制;

(3) 变异操作 利用概率Pm突变产生Gj的新个体G′j。

IEC算法分析:IEC融合了EC的全局收敛能力和人的主观判断,在全局收敛过程中加入了人的主观判断,根据虚拟人物表情的输出判断是否还需要继续向前进化,然后适当地对个体进行操作,使用者通过主观判断决定将适应度高的个体留下来,剔除掉适应度较低的个体继续进化,所以它每次都能保证从相对较好的个体进行进化,故IEC的收敛速度将会比EC快。

4 实验结果及讨论

这里主要讨论基于IEC的TSK模糊神经网络来训练虚拟人物表情的实验结果,以及分别同EC(注:这里所采用的EC算法所使用的是遗传算法(EA)),反向传播算法(BP算法)之间进行比较。

实验中输入变量为OCC(具体见文献[2])情感occFear,和个人的个性参数(用来描述虚拟人物的个性) EmStability和Extroversion,相对应的表达情感为outFear,outAnger和outSadness。一个个体大小为1530,根据公式1530=3×5×2+125×4×3,设定最大迭代次数maxIter=150。模糊规则53=125。描述如下:

这里只列出了7条规则,其他118条略。将五个模糊集设定具体值为0.125,0.25,0.5,0.75,0.875(对应相应的模糊集)。从而得到125条训练样本,模糊规则的前部为输入,后部为期望输出。

在实验过程中,由于样本的复杂性,BP算法容易陷入局部最优,无法收敛,而采用IEC和EC算法用来训练TSK模糊神经网络,则避免了BP算法所碰到的上述问题,而且观察图4可知,IEC比EC具有更快的收敛速度。实验交互式过程如下(本文中只列出了一个样本的实验过程):表1为其中的一个样本,表2为实验过程中输出值得变化。

相对应的虚拟人物表情输出如图5所示,观察比较可知,当Iter=46时基本上满足了训练的要求,故没必要继续训练,根据人为判断终止建模过程。

5 结 论

虚拟人物表情训练具有广泛的应用前景,特别是在计算机动画电影的制作,使计算机模拟动画导演的专家知识,达到专家的水平。这是一个实用而又重要的研究课题.本文在用EC算法训练模糊神经网络的基础上,进一步结合交互式进化计算(IEC),它融合了EC算法和人的主观判断,不仅具有比EC更快的收敛速度,而且使用了人这个主观的评价函数,一旦结果输出满足导演的要求即可结束训练。存在的不足之处在于由于在实验过程中加入了人的交互,所以学习的时间会较EC长。

摘要：探讨如何训练虚拟人物表情这一新课题,提出了将TSK模糊神经网络应用于虚拟人物表情的建模研究,并用交互式进化计算对TSK模糊神经网络进行训练。实验结果表明,当该算法应用于虚拟人物表情建模时,比传统的进化计算具有更快的收敛速度,而且该算法融合了进化计算的全局优化和人的主观判断,使得表情输出更加符合用户的需要.从而使得不同的动画导演利用这个系统,能够根据自己的知识产生出符合自己要求的虚拟表情输出。

关键词：TSK模糊神经网络,交互式进化计算,虚拟表情,学习算法

参考文献

[1]Ekman P,Friesen W.Unmasking the Face:A Guide to Recognizing E-motions from Facial Cues.Englewood Cliffs,NJ:Prentice Hall,1975.

[2]Ortony A,Clore G L,Collins A.The Cognitive Structrue of Emotions.Cambribge,U.K.:Cambridge University Press,1988.

[3]Karunaratne S K,Yan H.Interactive emotional response computation forscriptable multimedia actors,Proc.Of the 2001 Int.Symposium on In-telligent Multimedia,Video&Speech Processing(ISIMP),May,2001.

[4]王士同.模糊系统.模糊神经网络及其应用程序设计.上海:上海科技文献出版社,1998.

[5]Hideyuki Takagi.Interactive Evolutionary Computation:Fusion of theCapabilities of EC Optimization and Human Evaluation,Proceedings ofthe IEEE,2001,89(9):1275-1296.

[6]Horikawa S,Furuhashi T,Uchikawa Y.On fuzzy modeling using fuzzyneural neworks With the back propagation algorithm,IEEE Trans.OnNeural Networks,1992,3(5):801-806.

交互计算 篇2

关键词：信息传递；信息交互；计算机；网络技术

中图分类号：TP393-4；G434

随着计算机的普及应用，信息的传递和交互变得非常简单，尤其是网络技术的出现，只要计算机连接到网络中，就可以随意的进行信息的传递，而且只要很短的时间，如果网络带宽足够，还可以进行实时的信息交互，这种将信息转化成数字的形式，存储到计算机中，然后利用网络传递的方式，已经成为了目前信息传递和交互的主要方式。现在已经进入到了信息时代，信息的传递和交互非常重要，无论是在新闻信息的传递还是商业信息的传递，对于传递的效率都有很高的要求，只有信息传递的速度越快，新闻才能更高的利用价值，相应的商业信息能够产生更大的效果，由此可以看出，信息传递在很多领域中，都具有非常重要的作用。

1 信息传递和交互简述

1.1 信息传递和交互的发展。从古时候开始，人们就意识到了信息传递的重要性，尤其是在战争年代，军事信息的传递情况，能够直接影响战争的结果，我国具有悠久的历史，在漫长的历史长河中，朝代时间的更迭，使得大小战争不断，为了获得战争的胜利，人们发明了很多传统的信息传递和交互的方式，如信件、信鸽、狼烟等，这些信息传递的方式，都曾经使用了很长时间，并取得了良好的传递效果。进入到工业时代后，自然科学得到了极大的发展，人们发明了电话等先进的信息传递方式，利用特殊的装置，将声音转化成电信号，然后在接收端还原成声音，这样就可以完成声音信息的传递和交互，与传统的信件等传递方式相比，信息传递的速度很快，在声音发出的时候，另一端就可以听到声音的内容。随着互联网的出现，信息传递进入了新时期，不仅声音可以转换成电信号传输，图片、视频、文字等任何信息，都能够以数字信号的形式，存储到计算机中，然后通过网络技术进行传输，信息的传递可以在两台计算机之间完成，也可以是一台计算机与多台计算机同时进行信息的交互，极大的提高了信息传递和交互的效率。

1.2 信息传递和交互的作用。对于每个领域的发展来说，都无法离开信息的传递，尤其是军事、商业领域中，企业要想在激烈的市场竞争中，得到足够的利益，必须在第一时间获得相应的信息，然后根据市场的实际情况，对企业的运营情况进行调整，这样才能在接下来的发展中占得先机，企业的产品可以被更多的消费者所接受，因此信息的传递和交互，对于提高企业的经济效益，具有非常重要的作用。对于新闻领域来说，信息传递和交互的效率，就显得更加重要，通过实际的调查可以知道，目前我国有很多新闻类企业，这些企业之间的竞争非常激烈，在实际的新闻报道中，只有在新闻发生的第一时间进行相应的报道，才能够取得更好的效果，通常情况下，在新闻事件发生后，记者们都能够很快的赶到现场，报道时间上的差异，主要就取决于现场和企业之间信息传递情况，如果利用先进的计算机网络技术，就可以极大的提高信息传递的效率，使得企业率先发出报道。

2 现在信息传递和交互中计算机网络技术应用存在的问题

通过实际的调查可以知道，目前信息传递和交互的主要方式，就是利用计算机网络技术来进行，但是受到我国技术水平的限制，网络基础设施建设情况较差，导致网络传输的带宽较低，尤其是西北经济水平较差的地区，由于网络技术使用较少，很多地区还处于拨号上网的状态，网络传输的速度很慢，如果在这些地区应用计算机网络来进行信息的传递和交互，那么信息传递的效果就要差很多。据最新的统计表明，我国网民的数量已经超过了6亿，计算机网络用户的数量非常庞大，为网络运营商带来了巨大的利益，但是我国平均网络传输速度，还没有达到世界平均水平，因此近些年我国出台了很多政策，鼓励和扶持网络运营商进行网络基础设施的建设，在这种背景下，网络运营商为了最大程度的提高网络带宽，采用了光纤作为传输主干线的媒介，极大的提高了网络传输的效率，在东南沿海经济比较发达的地区，甚至实现了光纤入户，人们能够使用到百兆的带宽。但是计算机网络技术使用中，需要支付相应的费用，使用的带宽越大，相应的费用也就越高，要想最大程度上保证信息传递的效率，显然带宽越大越好，而出于成本上的考虑，企业会根据信息传递的实际情况，针对性的选择一个最佳的带宽，但在实际的信息交互过程中，信息量的变化较大，如果需要传递的信息量很大，就需要一定的等待时间。

3 信息传递和交互中计算机网络技术的应用措施

3.1 建设内部局域网络。计算机网络技术经过了多年的发展，自身已经非常完善，人们根据网络技术的应用情况，将其分成了局域网和广域网，目前运营商运营的部分，主要就是针对广域网，由于局域网覆盖的范围比较小，只有一些企业和校园等，才会根据实际的需要，建设一个内部的局域网络，与广域网相比，局域网只要完成相应的基础设施建设即可，不需要支付额外的费用，而且传输的效率很高，现在局域网的传输带宽，都能够达到百兆级别。对于企业和校园用户来说，内部信息的传递和交互非常频繁，如果使用广域网，将要支付巨额的使用费，如果能够建设内部局域网络，不仅可以节省一定的程度，同时还能够提高信息传递和交互的效率，因此合理的利用局域网，对于内部信息的传递和交互，具有非常重要的作用。在这种背景下，很多大型的集团企业，也在内部建立了局域网络，由于很多公司处于不同地区，企业通过租借、共同建设等方式，在不同地区的公司之间，使用了一条高速的线路，通过这样的方式，极大的提高了集团内部信息传递和交互的效率。

3.2 合理利用有限的网络带宽。出于成本上的考虑，很少会有用户选择最高的网络带宽，通常情况下，都会根据信息交互的实际情况，针对性的选择一种性价比最高的网络带宽，但是信息的传递具有很大的不确定性，有时信息的传递量很小，选择的带宽可以很好的满足信息传递的需要，有时候需要传递的信息量很大，利用现有的带宽进行传输，需要较长的时间。要想很好的解决这个问题，可以通过合理分配有限的带宽资源来实现，在实际的使用过程中，网络带宽大多时间都处于空闲的状态，在需要传递大量信息时，可以利用一些信息传输软件，占用固定的网络带宽，在不影响正常信息交互使用的基础上，不断的进行信息的传递，直到所有的信息传递完毕，这样就可以充分的利用有限的网络带宽。网络宽带的合理应用，在一定程度上会影响这个区域内的网络资源使用问题。合理使用网络宽带，就是在一定程度上使用网络资源，网络资源的合理分配，关系到整个区域内的网络资源的均衡共享。在实际使用情况中，网络资源是有限的。那么，合理应用就表示能够将有限的资源进行最大化的使用，从而保证在不同的区域完成有效的资源利用最大化。总之，未来的互联网资源的分配与使用，都直接与网络的带宽有关。合理利用，才是未来发展的方向。

4 结束语

通过全文的分析可以知道，信息的传递和交互在很多领域中，都具有非常重要的作用，尤其是军事和新闻这样对信息时效性有很高的要求，由于信息传递和交互的重要性，从古时候开始，人们就利用传统的信件、狼烟等方式，来进行实际的信息传递，但是传递的效率很低，现在已经进入了信息时代，计算机网络技术得到了普及应用，如果可以充分利用计算机网络技术，就能够极大的提高信息传递和交互的效率。

参考文献：

[1]李国庆，李先国.面向移动平台的Web信息交互模型研究[J].计算机应用与软件，2011（01）：176-180.

[2]张贤，宋豫川，刘飞，但斌，邓建新.基于对等网络的虚拟企业信息交互及实现[J].计算机集成制造系统-CIMS，2004（05）：579-584.

[3]张子民，周英，李琦，毛曦.基于信息共享的突发事件应急响应信息模型（Ⅱ）：模型计算[J].中国安全科学学报，2010（09）：158-165.

作者简介：宋亭（1980.01-），男，河南洛阳人，本科，馆员，研究方向：图书资料、计算机技术。

计算机人机界面交互的美感体现 篇3

关键词：人机交互,界面,美感,美学原则

0 引言

人机界面是人与机器之间的通信介质或者方式, 人机之间可以通过它进行人机信息交流。当人们使用某个系统时, 人、机器和实用环境三者是相互联系的, 构成一个整体。它能够帮助实现计算机硬件, 软件和人三者之间的恰当联系和协调一致。人与计算机的交互作用是通过用户界面来实现的。虽然美学所研究的内容虽然具有很强的主观性, 但是研究计算机人机交互的普遍特点, 道破界面美感的规律, 能够让设计者更明确的使用一些设计原则去引导用户关注他们所需要的信息, 从而综合提高计算机人机界面交互的美感。

1 人机界面设计中的要素

计算机人机交互界面设计中的主要视觉元素包括文字, 色彩, 图形图像图标, 点线面的构成, 空间立体造型, 质感肌理, 动态视觉元素等元素。在界面设计各种要素中, 形态是一种最容易被理解的要素。界面设计中的形态是指, 由内在的质、组织、结构、内涵和功能等因素, 升华并上升到外在的表象因素。任何形态, 无论其复杂性如何, 都可以归纳为点、线、面、体, 四个固定的结构。

①对于用户来说, 点具有空间感并对他们可以形成心理张力以及韵律感。单个点具有孤独感和寂寞感;两个点能够促成一种吸引感和张力感;三个处于任意位置的点具有一种流动感, 规则排列的三个点则具有安全, 稳固的感觉;大小不同的点形成不同的组合方式, 会给人远近不同的距离感, 节奏感以及空间层次变化。在界面设计中, 可以将按键、指示、文字等元素作为点来进行处理, 进行排列能够达到很好的效果。②在造型意义上, 线不仅是二位空间的代表, 也具有深度、宽度, 它能起到分割的作用。直线给人以速度、紧张、简洁等感觉;曲线则有具有活力、自由、丰满等感觉;垂直线有端正、挺拔之感;水平线有稳定、沉着、冷峻之感。③几何形界面给人以明朗、秩序、端正的情感;组合形是两个相同或不同的形状重叠或分离后组成的面, 其造型变化丰富;自由形态包括自由直线形和自由曲线形, 其形式感强, 造型丰富多彩。④体的特征在于体积感和重量感的表现, 立体的重量感有正量感和负量感两种类型, 正量感的体面依据面的不同组成形式可以分为平面立体和曲面立体两种。

2 计算机人机界面美学原则

界面的美感体现不但在于界面设计元素中, 也在于各个要素之间相互组合的美学原则。界面设计中设计者不仅要遵循大众的使用习惯, 还需要遵循用户的普遍审美, 将美的原则应用于计算机界面设计, 可以增强界面的美感, 提升用户的使用效率。在图形用户界面的设计过程中, 需要遵循的美学原则有对比原则、协调原则、平衡原则和趣味原则。

2.1 对比原则

对于界面设计而言通过对比可以在界面中形成视觉中心, 使得主题更加鲜明, 从背景中突显出来。对比分为不同类型包括:大小的对比, 明暗的对比, 质感的对比等。①大小关系是界面布局中非常重要的一项, 界面中的区域间采用不同的对比会给用户以不同的视觉感受。区域间的大小关系决定了用户对系统的最基本的印象, 大小的差别小给人的感觉是比较温和的;大小的差别大给人以鲜明, 具有震撼力的效果。通常可以通过将重要的区域设计的大一些来突出主题内容。②明暗对比是色感中的基本要素, 利用明暗对比也可以达到突出主题内容的效果, 将界面中重要的菜单或图形部分进行亮的处理, 在暗的背景衬托下, 能够形成主体地位提升的效果。③在计算机界面设计中, 质感也是非常重要的形象要素, 通常我们能够接触到的质感有:平滑感、凹凸感、粗糙感等。质感能够与用户产生情感的沟通, 界面上的不同元素间可以采用不同的材质效果从而形成对比。对比的方法还有很多, 这里不一一列举, 需要注意的是对比的形式只存在于同一性质的因素中, 不同性质的因素之间不存在对比关系。交叉混合使用对比方法, 进行组合搭配, 能够使得界面的美感提升。

2.2 协调原则

对比的方法可以使得界面生动, 个性鲜明避免平淡;协调可以使得界面柔和亲切, 避免感觉上的杂乱无章。只有对比没有协调, 界面就会产生生硬杂乱的感觉, 而只有协调没有对比就会使得界面平面、呆板。所谓协调就是将界面上的各种元素之间的关系进行统一的处理, 进行合理搭配, 使之构成和谐统一的整体。它包括同一界面中各种元素的协调, 也包括不同界面之间的各种元素的协调, 主要有这几个方面:主与从, 动与静等。

①界面设计中要明确“主角”和“配角”, 只有明确主与从的关系, 才能使得用户关注重要的信息。如果主从关系模糊, 就会使用户无所适从;主角过强又会使得界面庸俗。②界面设计中需要动态与静态的配合, 动态部分包括动态的画面和事物发展过程, 静态部分通常指的是界面上的按钮, 文字等。一般来说, 动态部分占界面的大部分面积, 静态部分所占面积较小。

2.3 平衡原则

画面平衡感是非常重要的。达到平衡的基本方法是, 将界面在高度上三等分, 画面的中轴在下三分之计划分线上, 这样可保持空间上的平衡。平衡并不是对称, 应用对称原则会使得产品具有庄严的感觉, 但是缺少活泼感, 一般在界面设计中不主张运用对称原则。重心也是平衡的一个方面, 人的视觉对从左上到右下的流向较为自然, 将右下角编排一些标题和插图, 会产生一种自然的感觉, 反之就会觉得不平衡。

2.4 趣味原则

运用形象, 直观, 生动的图形优化界面能够提高计算机界面软件的趣味性, 从而提升用户对界面的美感。趣味原则需要控制好以下内容的使用, 包括:比例、心态的意向、变化率规律感、空白区等。

①比例是指整体与局部, 局部与局部之间的大小对比关系, 以及整体或局部资深的长, 宽, 高之间的尺寸关系。黄金分割点, 也称黄金比例, 是界面设计中非常有效的一种方法。在设计物体的长度、宽度、高度及其型式和位置时, 如果能参照黄金比例来处理, 就能产生特有的稳定和美感。②在界面设计中, 必须根据内容决定标题的大小, 标题和正文之间的比率就是变化率。一般来讲, 变化率越大, 界面越活泼;变化率越小, 界面格调越高。依照这种尺度来衡量, 就容易判断界面的效果了。标题与正文字体之间的大小关系, 以及两者之间的比例关系对界面的影响非常重要, 需要反复考虑和琢磨。③具有共同印象的形状反复排列或出现时, 就会产生规律感。界面中不一定要用同一形状的东西, 只要使用户产生强烈印象就可以了。规律感在设计一个应用系统时, 可以使用户很快地熟悉系统, 掌握操作方法。④界面设计的空白量也很重要, 无论排版的平衡感有多好, 没有恰当的留白, 会使得用户立刻感到厌烦。设计者不应在一个界面上放置太多的信息对象, 以至界面拥挤不堪。空白部分越多, 界面的使格调会提高并且稳定界面;空白越少, 会使人产生活泼的感觉。

3 总结

综上所述, 合理的将美学原则应用于计算机界面设计中, 能够提升界面给用户的使用感受, 能够使得界面清晰明了, 使用效率高。美的本质就是功利其物, 对于某些形式的实用优点的感觉, 就是在美感上对它的称赞。

参考文献

[1]乔治·桑塔耶纳.美感[M].中国社会科学出版社, 1982.

[2]罗仕鉴等.人机界面设计[M].北京:机械工业出版社, 2004.

[3]陈启安.软件人机界面设计[M].北京:高等教育出版社, 2008.

交互计算 篇4

关键词：人机交互；界面；实现过程

现代计算机软件设计是由多方面学科知识相互构成的一个综合性设计体.它所涉及到的知识一般涵盖信息科学、计算机程序设计、人机工程学、设计美学、以及多媒体制作等。这些知识通过软件设计师、视觉设计美工和多媒体制作三类人员共同协作完成。设计软件的好坏已不只是软件程序的稳定性和页面图示的赏心悦目所决定的，更多的则是取决于这个软件是否方便操作者适用、人机交互是否顺畅。

一、计算机软件界面的交互性

广义上的界面指的是人与物之间相互之间产生影响的地区。“界面”是硬件世界与软件世界综合在一起的产物。随着人类社会的发展和计算机技术的不断进步，两者之间相互交融，逐渐形成一种便于信息传达的界面交互概念。在计算机软件交互界面中一般包括三个方面的交互表现形式，即图示交互表现形式、实体交互表现形式和声音交互表现形式。这三方面的界面交互正是人类了解外界感知外界的重要途径，即视觉、触觉与听觉。

优秀的计算机软件不仅是用户在使用上取得一定的便利性，乐于接触。更多的则是使用者在使用过程中享受了人性化操作所带来的愉悦。人机交互设计在计算机软件设计领域，实际就是计算机软件与人之间的信息释放及信息获取的过程。

二、人机交互设计在计算机软件界面设计中的基本原则

在计算机软件界面设计中交互设计应遵循基本意义上的通用原则，也就是说使用计算机软件的人能够在使用过程中得到最大的应用便利。例如：告知用户在使用软件时所处的位置；用户当下如何进入操作，如何撤离操作；用户目前操作进程所处的位置；用户在使用过程中出现的等待实效等。人机交互设计在计算机软件界面设计应本着如下几点原则进行相应设计。

（一）简易化原则

一个好的应用软件除了有强大的专业解决功能外，在应用时的简易化也是评价其优劣的主要标准。一个软件在用户接触使用界面的第一时间内，应该带给用户一个又快又容易使用的好感。因为对于计算机软件的使用者来说过于复杂的软件使用，会使他们在使用时耽误较多的时间，降低工作效率，产生厌恶感。所以说应用软件的界面应本着简易化为交互设计原则。在这一原则的指导下计算机软件界面设计应该尽量简便，符合常规使用原则。

（二）一致性原则

这里所提出的一致性原则实际上是指整个软件在使用过程中风格统一。这种风格上的统一并不要求界面布局的一致，而是要求整个软件的图形、色彩、文字、人机交互感应上的一致性。软件界面在统一的大前提下，适当调整子页面的合理布局，用以调节观者的视觉意象。软件的使用命令自始至终以统一化原则执行运行计算。

（三）明确的导向性原则

在计算机软件设计中，使用界面上的各种操作信息提示应该做到具有明确的导向性。让软件使用者在具体使用过程中明确自己所处的位置及操作的步骤。例如：“下一步”、“上一页”、“撤销”等提醒操作。允许使用者在相关联的界面间随意挑转。这样可以加强软件的交互性。

三、人机交互设计在计算机软件界面设计中的实现过程：

（一）调查分析

计算机软件界面设计的首要任务就是对于使用客户的调查分析。这类调查与分析主要内容就是了解软件潜在使用者的用户特征、技能与经验及其对不同交互方案的使用反馈。只有进行这样的调查分析，才能确保软件交互活动的顺利有效进行。对于一个应用软件的合理评价，很大程度上取决于软件潜在使用者的意见。

（二）原形设计

计算机软件界面设计中的原形设计应包括交互界面模型的确立、应用任务的交互程序设计、交互界面的环境设计以及软件交互类型的设计等。在应用软件的设计研发中，依据客户的使用特征和任务类型来分析软件应使用的交互类型，详细分解任务进程及使用动作。

（三）设计方案的制定

通过对软件使用市场的具体情况调查以及软件原形模式的制定，依据交互规格类型的设定来进行交互结构模型的整体设计，形成交互功能结构图。在设定交互结构模型时，必须考虑软件界面的模块结构、存取机制及内容层次。然后进行软件界面的总体布局和交互元素的结构分配。

计算机软件交互性设计的优劣将直接影响到软件使用者的使用效率。一款优秀的软件界面的交互设计，应该最大化的减少使用障碍、提高使用效率。让使用者以最快的时间适应软件操作，掌握使用技术，从而在最有实效性的情况下积极稳妥地进行相应活动。人机交互设计在计算机软件设计中的应用，能够使使用者以最佳状态的感官刺激，积极主动地进入适用状态，从而获得最佳的软件使用效果。

【参考文献】

[1]Ben Shneiderman.用户界面设计——有效的人机交互策略[M].北京：北京电子工业出版社，2004.

[2]彭泉.基于人类认知规律的应用系统人机界面设计[J].计算机工程与应用， 2001，（19）

交互计算 篇5

关键词：界面设计,计算机交互,审美经验,技术美学

后工业时代新技术的应有,一点点的改变着人们的生活状态,激发出全新的审美形式。计算机交互技术模式下,人与机器的互动式交流,通过视觉的形式得到了完美的体现。并使得它具备极强的艺术表现力。其高技术含量和在传播媒体中的广泛应有,又使得它天生成为有着使用价值的技术产品。互动技术产品成为信息科技发展到多媒体时代的标志。其体现技术与艺术的完美结合,也是后现代主义艺术生活化的一个典范。然而,如何在其互动技术的平台上创造出优秀的产品,体现出其技术美的本质,仍然需要我们细致的研究,不断的探索。该文从审美经验的角度出发分析计算机互动产品的技术美特质。并从强调技术美的角度,分析审美经验对互动设计的帮助。

1 互动产品的审美特色

我们说审美经验(美感)是人们欣赏着美的自然、艺术品和其他人类产品时,所产生出的一种愉快的心理体验。这种心理体验是人的内在心理活动和审美对象之间交流或相互作用后的结果。[1]技术对象给我们的审美经验不是静观之下的,而是在一种与对象更为智力性的,有时是更加肉体性的接触中给我们显示的。就是在这样的经验中技术对象才能为我们审美化。我们有时也能即使用又观看技术对象,而且无论如何,我们应该知道如何使用它,技术文化是审美经验的一个必不可少的成分。反之,仅有关于功能和运行的知识,还是不足以唤醒美的情感。技术对象要成为美的,必须对眼睛说话,而如果它要成为有用的,必须对手说话,或者要成为为理解的,必须对智慧说话一样。[2]对互动产品的美感,通过主体对客体的操纵,客体给予视觉反应,形成一种沉浸感。沉浸感的设计不单指一个环境的逼真,还应有“内容”的丰富,有吸引力。要调动操作者的“探索”欲,通过互动使操作者感到“控制”的能力得以发挥,进而达到审美的愉悦。因此互动产品的审美特色,应体现在以下3点:

1)“界面友好”尊重用户的现实经验,置界面于用户的控制之下;减少用户的记忆负担;保持界面的一致性。

2)“轻松与有趣的探索”。利用知觉震惊原理,设计交互的启动事件引起观赏兴趣,带动观赏的审美高潮。

3)“动觉与视觉”统一。

2 利用审美经验指导互动界面的设计

2.1 建立用户心理模型

技术产品的审美经验与纯艺术的审美经验的不同之处在于其“目的性”的期望不同。只有符合“目的性期望”的感受才是美的。因此要分析客户的“目的性”期望,建立用户的心理模型。Donald A. Norman在他的《The Design of Everyday Things》一书中首次提出了心理模型,实现模型和系统模型的概念及其关系。心理模型是存在于用户头脑中的关于一个产品应该具有的概念和行为的知识。这种知识可能来源于用户以前使用类似产品的经验,或者是用户根据使用该产品要达到的目标而对产品的概念和行为的一种期望。实现模型是产品的内部结构和工作原理,它存在于产品设计人员的头脑中。系统模型是指产品的最终外观以及产品呈现给用户后,用户通过观看或使用后而形成的关于产品如何使用和工作的知识。

心理模型中的概念和行为是完全属于用户的问题领域或任务领域的,而实现模型则位于技术解决方案领域。一般来说,这两者有很大区别,并且越是复杂的产品,差别越大。因为是位于问题或任务领域,心理模型是产品设计人员无法轻易改变的,而实现模型则依赖于当时的技术水平,在一定时期内也很难有大的变化,唯有系统模型具有极大的可塑性,是产品设计人员可以通过努力来改变的。可以认为系统模型总是分布于心理模型和实现模型这两者之间的某一点。系统模型越是接近心理模型,用户需要学习和记忆产品如何使用的地方就越少,这是因为实际的产品和用户期望的很接近,这样的产品就很容易使用。反之,如果系统模型接近实现模型,则用户需要把期望中的一些概念和行为映射到系统模型中表现出来的一些界面元素和执行操作上。这种映射在认知心理学上就表现为一种记忆负担,而正是记忆负担使人们觉得产品难以使用。[3]另外,一种产品,其用户群可能不同。例如,一个综合性的企业网站,有前台展示,和后台管理。前台展示的用户是企业的潜在客户,而后台管理是企业自己的网站维护人员。因此有可能需要同时分析和建立两个用户心理模型。根据不同用户和产品的关系,其“目的性期望”也不相同,最终也会影响到产品形态的形成。即界面形式、互动形式的不同表现情形。

2.2 动觉感受分析

如前所述,互动技术美学中的审美知觉是动觉和视觉的联合作用下的产物。因此,除了常规性的视觉表达之外,分析动觉感受也就成了一个重要的环节,而计算机的特殊形式,使其中的动觉与被动控制物(计算机界面的反应)与日常生活中的情况有所不同。如何抓住其中特点,使动觉自然流畅的转变为界面的控制是人性化操作的关键所在。被控物的反应,动觉的传达要靠图形化的指示反应出来。

例如Adobe Reader阅读器中鼠标在文本上的时候是一个张开的手,有两个暗示,其一是,张开的手不可以移动东西;其二是,时刻准备抓取对象。当按下鼠标左键时,手掌立刻握起,暗示抓住了文本,准备移动。拖动鼠标,文本随之移动。松开鼠标,手掌张开。这个看似简单的互动设计,由于完全符合动觉与视知觉的统一,把手的动做和鼠标融合在一起,虽然是鼠标操作却恰似直接用手拖动了屏幕上的纸张,使得操纵方便简单又轻松自然。

2.3 互动设计中的秩序感与互动引导

根据格式塔心理学的原理,人类知觉有趋于完形的秩序感,在互动设计中也应寻找互动设计的“秩序感”。每一个互动都应该是可预见的。或是可把握的,应符合人类“探索”的习惯,“秩序感”的寻找。当操作者面对一个互动的界面之后,就会开始一个动态摸索的历程。鼠标自然的游动于界面。鼠标滑过触发点是最轻松的操作,应安排最表层,或最重要的触动“动作”。鼠标的移动、单击、拖动、双击、右键点击、滑轮操作,都有其对应的动觉感受,和视觉期待,设计时应使二者相吻合。计算机的发展过程中也形成一些互动模式的惯例,除鼠标操作外还包括常用的按键,如“ESC”键,“ENTER”键等等。这些都会成为操作者试图尝试的动作,应予以关注,并在设计时安排相应的操作提示或暗示。一个良好的操作界面应当是能使一个陌生的用户完全可以通过自己的“探索”完成,或者说“寻找”到所有的操作功能或过程。并从中得到所有完整的信息。同时感受到互动“探索”的乐趣。

与使用产品的互动应与人的生理和心理运动形成和谐的节奏和韵律。当前的页面跳转形式多是比较生硬突然。一个优秀的互动站点应当避免这样的形式,多注意过渡的引导和整体流程的控制。在技术条件的允许下可使用动态引导。界面整体流程清楚,关联性要强,做到进退自如,跳转轻松。这就要求导航设计更人性化。一般的做法是在任何位置都安放固定导航条,但这种形式较为死板。在小型网站中可使用空间引导的方式,其特点是活泼生动,因为更人性化,操作也更直观。但不适合较大较复杂的站点设计。如何使导航更轻松,一直是互动设计最具挑战性的课题。连续性页面的过渡在电子图书中制作成模仿书本的手动翻页形式是目前比较流行的式样,它由于符合用户自然的经验习惯,比较人性化。各种不同环境下的页面切换应具体分析其特点和整体需要,结合人的心理秩序感,延续性较好的视觉变化更能产生审美愉悦。当前的国际上优秀的手机界面已经非常重视这种动态的视觉引导。国外的一些优秀互动型站点也通过FLASH制作,页面切换做成动态引导变化的形式,整个站点形成一个完整的视觉空间。

2.4 视觉节省与情感期望

互动页面本身是一个视觉形象,可交互操作,其中包括动觉体验,并通过联觉作用而与视觉形象相结合,其中给人的审美经验不再是一种静观的体验,而是知觉和动觉相结合的感受,这种审美经验具有一定的持续性和稳定性。它会反过来影响人们对产品的感知。审美的发生伴随作为显著点的中断的出现,这种中断引起审美注意[4],在互动页面中,每一个小的动作都是一个审美注意的焦点,但动点过多会使人无所适从,甚至产生烦躁和厌倦。因此动作的安排还有其“节省原则”。也就是说,在满足“目的性”的前提下,尽量少用。当然这里的目的性包括功能的目的性,和社会目的性。

审美态度中“情感”的期望应得到重视,即外在形式要能表现内心情感,也应当被充分注意、观察、揭示和暴露。比如商业站点“诚恳、稳重”,娱乐站点“时尚、个性”等等。这些是网站的“社会目的性”。也是技术美学应突出表现的地方。

3 结束语

计算机界面有交互功能,是静态和动态的结合,是一个可控制的场景转换平台。我们在设计时,应充分考虑到它的这些特殊的功能带给使用者的审美体检。首先要考虑所有要表达的信息量,信息元素,这是基本的“结构”。对应的版式设计要清楚准确的表达出所有应表达的信息量。第二点,根据页面的内容:是科技、文化、娱乐、产品还是游戏等等,分析其内涵本质是严谨、简约、富丽、豪华,等等,设计者必须跟据其气质制定风格。最后一点,但不是最不重要的一点,就是考虑其所要面对的使用者。根据以上三点,对各个功能的目的性,做“力动”表现[5],就是把这个“合目的性”的特质,更明确更突出的用符合审美的形式表现出来。已达到技术美的完善!

参考文献

[1]縢守尧.审美心理描述[M].北京:中国社会科学出版社,1985.

[2]杜夫海纳,孙非议.美学与哲学[M].北京:中国社会科学出版社,1985:214.

[3]张亮,从系统模型和心理模型的匹配原则谈用户界面设计[EB/OL].http://www.chinaui.com/school/1/20080108/2887.html.

[4]贡布里希EH.秩序感[M].范景中,杨思梁,徐一维,译.长沙:湖南科技出版社,2000.

交互计算 篇6

信息时代的到来, 改变了人们的生产、工作、学习、生活方式甚至思维方式。当今的时代是个物质文明与精神文明极度发达的时代, 计算机作为这个时代的产物, 已经逐渐运用到每个角落。尤其是对于艺术设计的领域来说, 计算机应用就更显得重要了。现在很多的专业将先进的计算机技术应用于艺术设计之中, 注重技术与艺术的完美融合。

1 计算机技术运用于设计领域的必要性

在创作过程中, 计算机技术和传统艺术技法可以说是相辅相成、相互制约的, 计算机技术是其表现的手法, 要比传统的手绘等方法来得快而且精、美。计算机平面设计是一种艺术, 同样, 艺术就需要创造力。所以, 只有了解一定的电脑设计软件的操作, 熟练的掌握其创作技巧, 才能地进行更好的平面设计。科技迅猛发展的当今, 也同样是个信息的时代, 每天都会有很多的信息甚至泛滥的广告充斥着我们的大脑。大量的烂广告也使我们的大脑逐渐变得麻木……所以, 人们现在十分希望看到不缺乏艺术欣赏价值的平面设计, 来缓冲一下紧张的大脑神经。平面设计艺术不同于纯艺术, 主要是通过画面色彩、画面构图、画面编排等形式来取悦广大受众, 然而这些效果却可以用计算机来很好的实现。用计算机取代传统的技法, 将会取得更棒的效果, 如Photoshop里的多种图像效果是很多传统技法无法企及的。

2 计算机技术对我国艺术设计课程教学的影响

我们知道, 计算机中的多媒体教学是集声、像、图于一体的一种具有听觉、视觉冲击的教学模式, 多媒体教学相对于传统教学能使学生在学习过程中有更深的印象。如教学中讲解Photoshop里的“通道”中, 以往都是首先在课堂里讲解“通道”的大概作用, 然后再讲其使用方法, 在黑板上不厌其烦地画, 再利用路径工具对需要绘制的图形进行相关的调整和修改。第二天再上机, 在实际操作前会将上节课的内容重讲一遍, 但学生很有可能理解的依然模棱两可, 对其的使用方法也很有可能没有完全的掌握。这样, 就失去了教学的真正意义。但如果运用多媒体, 就可以通过其进行演示和讲解。把声、像、图融于一体, 再让学生跟着做一边。既方便了学生们的学习, 又能让学生在较轻松的环境中接受教学的内容, 增加了学生学习的兴趣。再比如, 在分析脉动包装时, 利用多媒体将会获得更佳的教学效果。装饰字“脉动”为立体字, 在四周的水花映衬下显眼且醒目;整体色调偏蓝, 突出了产品的自身特色。整个包装包括瓶身用蓝色作为基调, 给人一种清澈凉爽的感觉, 极具生命活力, 将水花图形融入到蓝色的画面中, 充满活力的“脉动”在蓝色基调中脱颖而出, 打破了普通的常规版面, 使版面变得更加活跃。通过这一多媒体的演示和分析, 将使学生更好地明白其中设计的内涵。

3 计算机技术对教学形式和方式的改变

与普通传统教学相比, 多媒体教学具有更多的优势, 主要表现在以下几个方面。

(1) 直观性, 能突破视觉的限制, 多角度地观察对象, 并能够突出要点, 有助于概念的理解和方法的掌握; (2) 图文声像并茂, 多角度调动学生的情绪、注意力和兴趣; (3) 动态性, 有利于反映概念及过程, 能有效地突破教学难点; (4) 交互性, 学生有更多的参与, 学习更为主动, 并通过创造反思的环境, 有利于学生形成新的认知结构; (5) 通过多媒体实验实现了对普通实验的扩充, 并通过对真实情景的再现和模拟, 培养学生的探索、创造能力; (6) 可重复性, 有利于突破教学中的难点和克服遗忘; (7) 针对性, 使针对不同层次学生的教学成为可能; (8) 大信息量、大容量性, 节约了空间和时间, 提高了教学效率。

4 技术的发展为课堂教学提出了新的要求

首先, 应该引起我们关注的是计算机技术的持续发展在为我们的追求提供了坚实的基础之时, 也为我们不断地提出了新的要求。面对着高端软件的冲击和现有软件的不断升级, 如何在林林总总的计算机图形设计软件中选择适合多层次教学的专业图形设计软件成为当前设计教学中新的课题。我们不能因为惯性把学生仅仅局限于低端或中端的范畴而错过了与世界高端技术接轨的时机。让学生掌握太多的计算机图形软件是一件不可能的事情, 但是让学生在掌握了一般通用软件的同时至少也掌握一种高端软件不但是可能的, 而且是提高计算机图形辅助教学层次所必需的。

其次, 应该引起我们关注的是教师队伍的培养和提高。目前, 部分专业设计教师不会使用专业计算机图形设计软件仍然是一种普遍存在的现象, 并且由于设计软件的不断更新换代, 对于软件的掌握变得愈来愈困难, 这个问题便显得愈来愈突出。计算机图形辅助教学专职教师与专业设计教师的分化在一定程度上已经造成了设计教学的脱节。事实上, 计算机辅助教学已经超越了纯辅助或纯制作的范畴, 正在成为一种重要的创作手段。对于一些专业教师来说, 他们一点也不缺少艺术的素养, 专业的理论和经验, 他们所缺少的不过是掌握专业设计软件所需要的一段时间和过程, 突破了这一瓶颈, 他们无疑将会提高艺术设计课堂教学水平, 更能调动和提高学生的学习兴趣。

日常生活和中人们使用计算机技术学习知识, 利用计算机技术辅助我们工作, 利用计算机技术获得丰厚的利润, 也可以从计算机技术中品味娱乐。计算机技术早已和现代社会的发展紧密相连, 不断影响着各个领域的前进步伐。我们必须开始着手对于计算机设计软件自身价值的开发和研究, 拓展设计教育方向的总体性视野, 弥补在专业设置方面的空白, 促使我国的计算机技术在艺术设计课程教育水平上得到整体上的提高, 使我们的现代艺术设计教育在促进我国经济, 文化的发展过程中发挥出更为重要的作用。

摘要：信息时代的到来, 改变了人们的生产、工作、学习、生活方式甚至思维方式。当今的时代是个物质文明与精神文明极度发达的时代, 计算机作为这个时代的产物, 已经逐渐运用到每个角落。计算机技术在艺术设计领域中的运用和迅猛发展, 对我国的现代艺术设计教育产生了极其强烈的影响, 同时也导致了艺术设计教育从设计教学方式、设计教学内容乃至设计教学理念全方位的变革。计算机技术与艺术设计课程教学中的交互关系, 尤其是在辅助设计方面的运用是一个值得深入探讨的问题。

关键词：计算机技术,艺术设计,课程教学,交互关系

参考文献

[1]李晓莉, 张苗, 王莉《.计算机文化基础》教学新模式的探索, 郑州工程学院计算中心.

[2]郭静.高等职业教育人才培养模式[M].北京:高等教育出版社, 2000.

[3]谭浩强.迎接计算机普及的第三次高潮[M].北京:清华大学出版社, 2000.

[4]翟志强.Maya4动画特效制作[M].北京:清华大学出版社, 2002.

[5]宋雪岩.3DS MAX4.0高级造型技巧与实用产品设计[M].北京:清华大学出版社, 2001.

[6]郭万军.photoshop7.0图像艺术设计实例教程[M].北京:清华大学出版社, 2002.

交互计算 篇7

一、网络远程教学中实施有效交互的意义

有效交互是指在网络远程教学交互过程中, 给予学习者一些有对针对性的指导和有建设性的意见, 帮助学习者实现自主学习并在学习层面上进行教与学的相互探讨, 从而提升网络远程教学质量, 提高学习者的学习效率。在网络远程教学中, 实施有效交互在提高学生学习能力、激发创造性思维等方面有着十分重要的意义。归纳起来, 主要表现在以下几个方面:

1. 有助于全面提升计算机网络远程教学效果

在计算机网络远程教学中质量是其发展的关键。如果网络远程教学的质量较低、效果不好, 那么是无法在激烈的市场竞争中立足的。网络远程教学中交互是其中心环节, 学习者的“学”与远程教育机构所提供的“教”之间存在着多方面、多层次的交互作用。实施有效交互, 对于远程网络教学有着重要的意义, 它可以从微观上了解学习者在学习过程中对学习内容的掌握程度, 并及时对教学重点进行调整, 从而全面促进计算机网络远程教学的质量和教学效果的提升。

2. 有效地帮助学习者取得较好的学习成果

学习者接受网络远程教学的最终目的是获取一定的知识, 在网络远程教学中学习者获得知识的根本途径就是交互, 而交互的有效性直接影响到学习者对知识的获取情况, 因此有效交互可以帮助学习者取得较好的学习成果。并且, 在计算机网络远程教学中, 有效交互涉及有效信息的传递、有效学习动力维持、有效教学反馈与指导、有效的学习资源以及对学习者的有效鼓舞等众多因素, 从远程教学过程出发, 深入地对这些因素进行分析, 从而设计出更为合理的教学方案和教学策略, 最终起到促使学习者取得较好的学习成果。

3. 提高远程教育培训机构的服务质量并提升其形象

在网络远程教学中, 教育机构所提供的学习其实质也是一种高接触性的服务。其交互的质量会受到教师的服务态度、敬业水平、教学能力和服务时的精神状态、仪表状态等多种因素的影响, 而交互的质量又会直接影响到学习者对其服务质量的评价。在教学过程中, 学习者评价服务质量往往也是以教学交互作为唯一的参考依据, 因而有效的教学交互能够促使教育机构不断提升自身的技术质量、实际实施质量等服务质量, 对教育机构的教学效果和质量产生积极的作用, 从而进一步地树立教育培训机构的良好形象。

二、基于有效交互的网络远程教学策略

1. 主动交互策略

主动交互涉及兴趣、态度、动机、情感等多方面的因素, 是有效地维持学习者学习动力、推进自觉学习的一种基本策略。在网络远程教学活动中, 如果学习者没有积极、主动的交互意识, 那么就根本不可能实现有效交互, 更无法取得良好的教学效果。实施主动交互策略, 可以分为三个步骤:在培训前主要是进行自主意识的培养;培训阶段主要是进行时间和任务管理, 促使学习者合理安排工作和学习时间;迁移阶段则主要是拓宽学习者的资源获取渠道。

2. 有效课程资源设计策略

在网络远程教学中有效课程资源的设计不是教学材料生产的过程, 也并不仅仅是简单地将学习课程、学习资源、等放在教学平台上。英国著名的远程教育家大卫·西沃认为, 在教学中不可能存在完美的“教学资源包”的, 在教学过程中, 学习材料与学习者之间的媒介如教师、辅导老师、学生顾问等的作用是无可替代的。因而, 在课程资源的设计过程中除了要考虑学习特点和过程外, 还应该充分发挥教师这一媒介作用, 在课程资源和学习者之间进行指导实施有效交互, 整合学习资源和学习工具, 提供多种交互方式。

3. 对学习者的关心及鼓励策略

在远程网络教学中, 学习者的问题、作业、成绩、信心、情感等因素也会影响远程教学的效果。如果远程学习者不能得到及时、有效的关心, 鼓励时就有可能降低他们的学习热情, 影响学习效果。并且远程学习者的主动交互和自控能力也是需要在教育机构和教师的关心鼓励下才能有效保持的。所以, 在远程教学中还应该主动地给予学习者持续的关心, 实施关心鼓励。

4. 有效的教学反馈与指导策略

在网络远程教学交互中, 教学反馈属于强化的过程。在教学活动中, 如果缺乏有效的教学反馈, 或是对问题解答、咨询建议、评价等活动缺乏有效交互, 必然会降低交互活动的效果, 打击学习者参与的积极性, 使教学交互偏于形式化。并且通过教学反馈, 也能更好地体现出教育机构的敬业精神、服务态度、业务水平等, 对教学交互的有效性产生重大的影响。

参考文献

[1]罗文, 肖庆天.基于有效交互的网络远程教学策略研究[J].中国电化教育, 2010 (6) .

[2]张豪锋, 卜彩丽.网络远程教学交互研究[J].河南师范大学学报, 2004 (6) .

交互计算 篇8

1 如何发挥交互式白板对课堂教学的优势

1.1 以学生为中心, 创设教学情境, 激发学生学习兴趣

课堂教学应用交互白板体现了以学生为中心的课堂教学设计理念。孔子说, “知之者不如好之者, 好之者不如乐之者”, 说明兴趣是学生学习的内在动力。运用电子白板在激发学生的学习兴趣上显现出巨大的优势。又如在《Office Visio 2003》的教学环节中, 需要在白板上画出图形并给其内部着色的时候, 教师问:哪位同学想到前面来试试?这样马上激发了学生的学习兴趣。好几位同学跃跃欲试。于是一位同学到讲台上使用白板注释库中的几何绘图功能画出了漂亮的几何图形, 并对其进行了标注, 一定要让圆的图形封闭才行, 学生动手实践, 体现了做中学学中做的教学理念。总之, 由于电子白板提供的教学素材更生动、更真实, 最大限度的为学生创造想象的空间, 从而使课堂教学收到更好的效果。

1.2 模拟计算机环境, 记录和保存教学痕迹, 再现计算机思维过程

交互白板可以记录下白板上教师教学和学生学习过程中所有发生的细节, 而白板软件提供了一个脱离白板环境可以阅读白板特殊文件格式的小程序, 这一功能可以使学生随时复习课堂教学过程中的每个环节。笔记的抄写也发生了变化, 因为, 在白板上发生的所有课堂教与学的过程都可以以最通用的格式记录下来, 如PPT, HTML格式, 这时, 做笔记的时间可用来更多的参与到集体学习或交流中。由于课堂教学时间、空间等因素的限制, 很多教学内容既看不见, 又摸不着, 教师讲述时有比较抽象空洞, 借助电子白板及其素材库, 利用视频、音频、动画等效果的结合就能模拟计算机环境, 化小为大、化静为动、化抽象为具体进行思维。例如:在《Office Visio 2003》中《图形的关系》这一课的教学中, 为了帮助学生理解图形的关系, 通过电子白板课件演示了几个圆画了一只可爱熊猫时, 使学生充分理解图形的关系, 为探索今后综合应用各种图形间关系打下扎实的基础。

1.3 加大课堂信息量, 提高计算机课堂效率

电子白板课件中可容纳包括文字、图表、实验动画、音效等多种信息, 内容充实, 形象丰富, 有效地利用了各种学习资源, 同时也调动了学生的各种感官去接受知识信息, 快速反馈, 在这种良好的学习氛围中, 最大限度地提高了课堂效率。交互白板能够实现丰富多样的教育资源的灵活整合, 可以在交互白板的计算机工作界面调用计算机及网络原有的各类资源 (包括各类计算机和网络软件课件, 播放各类多媒体光盘和视频材料等) , 还可直接调用交互白板内置的多种资源库, 主要有活动挂图资源库、注释库、超联结库、动画库等, 师生在教学实践中可以依据各自的需要不断调整、修改、增添, 直至重构这些内置的资源库。交互白板支持在课堂教学师生交互情境中教育资源的现场创作和再加工, 从而不断形成和积累可重复使用新生的、鲜活的教育资源。

每一种媒体都具有自己的基本特性和特殊功能, 但也存在着一定的适应性和局限性, 没有任何一种媒体是万能的媒体。因此, 在具体的教学实践中, 教师必须围绕教学内容和教学目标来选择多媒体课件。

2 电子白板课件在计算机教学中运用需要注意的问题

在计算机教学中运用电子白板课件时需要注意的几个问题:

2.1 适时

在课堂使用电子白板课件时, 图文和声像并茂, 形象生动, 但要注意使用的步骤和时机, 包括课件的运行、暂停、重复, 插入讲解等, 一切以服务教学为出发点, 不能为使用而使用, 片面追求速度和效率。简单易懂的内容, 演示时间要短, 复杂难懂的画面, 时间要长, 甚至要反复几次, 重点内容要突出, 掌握好放映的最佳时机。现代教学理论明确指出, 学生不是在教学中教会的, 而是自己学会的。学生是学习的主体, 教师只需为学生创设学习的情境, 引发学生的学习兴趣, 在教学过程中, 教师的作用是引发, 指导和点拨。因此, 电子白板课件的制作和使用必须符合这一原则。

2.2 适配

对于抽象的问题, 学生难以理解、不好接受的知识点, 利用课件及文字, 图像动画为一体的特点, 形象、生动、具体的展示在学生面前, 化解了学生在探究中的思维阻塞。当教学内容呈静态的时候, 可选用投影仪;当教学内容连续性较强的时候, 可选用录像手段;当教学内容需展示复杂、抽象, 变化及相互联系的过程时, 可选用电子白板。例如, 计算机网络工程预算课程中, 某个工程建设所使用的材料计算, 要求学生根据实际情况, 利用数学公式进行推导, 或者一些概念的形成、规律的得出、结论的推导, 采用电子白板教学比较适宜;计算题及应用题的教学一般采用投影仪教学比较适宜。不管那种选择, 都应“突出重点, 解决难点”。

2.3 适度

电子白板课件要简洁实用, 要用得恰到好处, 教学中使用的课件要起到开阔思路、引起联想的作用。课件的界面一定要新颖简洁, 具有吸引力。但如果刺激时间过长, 也会分散学生的感官, 使他们的思维处于兴奋状态, 例如, 有位教师在教学“认识数”一课时, 从开始到结束, 除新授的知识推导外, 连新课的导入、巩固题的出示、作业的布置等, 都采用电子白板, 使学生长时间处于被刺激状态, 造成学习疲劳, 降低学习效果, 失去了电子白板课件应有的价值。

总之, 教师必须注意正确引导, 启发和诱导学生主动思考, 积极参与教学活动, 形成一种“老师-学生、学生-学生、学生-老师”的多元交流的活动过程, 并且在教学过程中, 一定要留出适当的时间供学生小结, 进行课堂讨论, 加强师生间的感情交流, 调动学生的学习情绪, 发展学生的抽象思维能力和认知能力。电子白板是连接教与学的桥梁和纽带, 在课堂教学中, 恰当的选择和运用电子白板辅助教学, 对于丰富和优化教学情境, 扩大信息量, 改变传统的教学模式, 培养学生思维和动手能力, 提高课堂效率, 推动教学改革等起着十分重要的作用。

参考文献

[1]蒋鸣和.应用交互式电子白板生成灵动课堂[J].中国信息技术教育, 2009 (64) , 4-7.

[2]王翔.交互式电子白板对职业学校物理教学的促进[J].科技信息, 2010 (284) , 262-262.

[3]乔露.利用交互式电子白板构建协作学习模式[J].软件导刊, 2012 (64) , 202-204.

交互计算 篇9

随着全球经济的不断发展, 科技更新的速度变得越来越快, 各行各业都越来越依赖具有创新能力的人才。计算机网络教育是近些年发展起来的一种新型教育方式, 它与传统教育模式相比具有多方面的优点。首先, 它十分重视学生与老师之间的交互作用, 提供了多种交互方式供学生进行选择。其次, 它没有空间和时间的限制, 可以让学生在不同的学习环境下进行学习。最后, 学生可以根据自己的兴趣爱好选择网络课程, 给学生的思考空间更大, 有利于培养学生的创新思维能力。因此, 计算机网络教学的产生和发展, 在一定程度上缓解了目前全球创新型人才匮乏的状况。本文对计算机网络教学环境中的交互作用进行了简要的介绍, 对计算机网络教学环境中交互的运用策略进行了研究。

1 计算机网络教学环境中的交互作用

1.1 电子邮件

电子邮件作为一种非常重要的通讯工具, 可以利用文字、图像, 甚至视频来进行交流。利用电子邮件进行学习交流与传统的邮政通信相比具有诸多优点。电子邮件的传送时间更快, 一封邮件最多只需要几分钟的时间就可以发送出去;电子邮件可以自动保存, 不容易丢失;电子邮件支持群发功能, 一封邮件可以同时发给多个接收者, 操作起来非常方便。电子邮件的这些特点, 使得它很早就在计算机网络教学中得到应用, 现在已经成为一种非常重要的交互方式。比如, 学生在课后遇到难题无法解决, 就可以利用电子邮件向老师提问, 此外教师还可以利用它来布置作业等。

1.2 聊天室

随着网络技术的不断发展, 聊天室也成为计算机网络教学环境中重要的交互方式。聊天室系统不仅支持文字和图形的传送, 还支持人们利用声音和图像来进行交流。教师在利用聊天室讲课的过程中, 不仅可以选择一对一的方式进行课程讲解, 而且可以选择多个个体相互进行交流, 任何进入到聊天室中的人员都可以阐述自己的观点。这种人人都可以参与的教学模式, 可以提升学生的参与感, 提高学生的学习积极性, 而且学生不再是被动地接受知识, 有利于开发学生的逻辑思维。

1.3 即时信息交互系统

早期人们只能利用QQ等少数的几个即时信息交互系统进行计算机网络教育。随着计算机网络教学的规模不断扩大, 人们逐渐加大了投入来开发交互系统。目前市场上出现了多种多样的即时信息交互系统。利用这些即时信息交互系统, 学生跟老师可以进行面对面交流, 有利于师生之间的互动, 提升了课堂效率。

2 计算机网络教学环境中交互的运用策略研究

2.1 加强对交互平台的管理

在进行计算机网络教学时, 我们应该明白交互平台教育的基础, 只有拥有一个好的交互平台, 才能提供给学生一个好的网络学习环境, 教学的效果才能够得到提升。加强管理交互平台的方法有以下几个:第一, 优先采用即时通讯技术, 设置虚拟校园。即时通讯系统提供了学生与老师面对面交流的机会, 系统将参加网络教学的学生分成一个个的虚拟班级, 使老师的授课更加方便, 有利于学生之间交流。第二, 简化交互平台的菜单。交互平台的设计应该简洁明了, 让学生登陆交互平台后能一眼看到自己的已选课程以及开课时间, 防止过多的信息干扰学生的选择。第三, 提供视频会议系统进行交互支持。视频会议系统可以为网络课程的参与者提供各种各样的文字和音频信息, 还可以让彼此之间进行数据共享, 使计算机网络教学达到更好的教学效果。学生在学习的过程中可以随时打开视频会议系统与老师进行交流, 保证了学习的延续性和流畅性。

2.2 发挥教师的主导作用

计算机网络教学中, 由于教师和学生不在同一个地点, 因此, 为了提高交互对网络教学的促进作用, 必须加强对教师的管理。主要包括以下几方面:第一, 加强教师的指导作用。由于计算机网络教学中, 学生都是单独的个体在接受教育, 没有其他同学的帮助。因此网络教学中教师要承担更多责任, 更好地指导学生进行学习。第二, 要加强对交互信息的组织和整理。根据一些参加了计算机网络教学的同学反应, 花费了大量的时间和金钱后没有取得理想的效果。导致这种情况出现的主要原因是教师没有对学生反映出的交互信息进行有效的整理。学生在学习的过程中, 利用交互平台提出一些学习上的问题, 这些问题反映了学生学习上的难点。因此, 教师应该重视这些信息并及时进行总结, 发现学生的问题并及时解决。

3 结语

计算机网络教学这种新的教学模式是对传统教学模式的一种补充。研究该模式下的交互作用以及实现交互的运用策略, 对于解决我国创新型人才极度匮乏、教育发展不均衡具有非常重要的意义。尽管目前还存在各种各样的问题, 但相信随着人们研究的进一步深入, 它必将成为社会培养人才的一个有效的途径。

参考文献

[1]肖健, 刘扬.网络远程教育中师生交互关系的探讨[J].现代大学教育, 2002 (4)